闭合铁氧体磁路结构的交变电磁场水处理装置及方法与流程

本发明涉及电学领域，尤其涉及利用交变电磁场实现的水处理技术，特别是一种闭合铁氧体磁路结构的交变电磁场水处理装置及方法。

背景技术：

传统的工业循环水处理所使用的缓蚀阻垢剂通常是磷系配方，造成的二次污染越来越引起人们的关注。因此，各种物理处理工业循环水的方法应运而生。

迄今为止，物理处理工业循环水的方法有磁化处理法、高压静电场处理法，超声波处理法，高频电磁场法等。磁化只是单纯的物理过程，一般认为主要是水系统经过磁化处理后阻碍了水溶液内部的结晶和沉积过程，从而使得盐类结晶在输运管壁面上的直接结晶和坚硬沉积大大减少，起到防垢阻垢作用，诸如，CN202808488U公告的“一种水处理发生器”。高压静电场的防垢阻垢机理是高压静电场的作用使得大的缔合分子变成单个水分子，并且使得水分子进一步极化，偶极矩增大，极性增强，极化的水分子能强烈吸附水中成垢的阴阳离子，使得阴阳离子不能聚合成垢。超声波振荡器释放的振荡信号对于附着在水管壁上的水垢产生共振，击碎剥离，由表及里，循环进行，从而达到除垢目的，同时根据水分子的运动特性，控制正负离子与酸根结合，防止水垢产生。

如上所述，尽管方法很多，但其除垢防垢效果不太理想。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的除垢防垢效果差的问题，提供一种闭合铁氧体磁路结构的交变电磁场水处理装置。

为了实现这一目的，本发明的技术方案如下：闭合铁氧体磁路结构的交变电磁场水处理装置，包含有，

铁氧体闭合磁路，其沿水传输管道的外侧设置；

激励线圈，其缠绕于所述铁氧体闭合磁路上；以及，

激励产生装置，其用以提供交变衰减高频的激励信号，所述激励产生装置与所述激励线圈相对应。

作为闭合铁氧体磁路结构的交变电磁场水处理装置的优选方案，所述铁氧体闭合磁路的结构为平面型圆形或平面型近圆形。

作为闭合铁氧体磁路结构的交变电磁场水处理装置的优选方案，所述铁氧体闭合磁路由两个半圆环形的铁氧体磁芯单元拼合而成，所述两个铁氧体磁芯单元共同围成所述平面型圆形。

作为闭合铁氧体磁路结构的交变电磁场水处理装置的优选方案，所述铁氧体闭合磁路由至少三个长条形的铁氧体磁芯单元拼合而成，所述至少三个铁氧体磁芯单元共同围成所述平面型近圆形。

作为闭合铁氧体磁路结构的交变电磁场水处理装置的优选方案，所述平面型近圆形系正六边形，所述铁氧体磁芯单元的数量为六个，所述六个铁氧体磁芯单元分别对应所述正六边形的六条边。

作为闭合铁氧体磁路结构的交变电磁场水处理装置的优选方案，在相邻排列的两个铁氧体磁芯单元中，左侧铁氧体磁芯单元具有第一结合部，而右侧铁氧体磁芯单元具有与所述第一结合部互补的第一被结合部，所述第一结合部与所述第一被结合部相固定结合。

作为闭合铁氧体磁路结构的交变电磁场水处理装置的优选方案，所述左侧铁氧体磁芯单元具有左侧磁芯顶面、左侧磁芯底面及连接所述左侧磁芯顶面与所述左侧磁芯底面的且与所述右侧铁氧体磁芯单元相对应的左侧磁芯端面，所述第一结合部系自所述左侧磁芯端面始向外延伸，所述第一结合部具有结合部顶面、结合部底面及连接所述结合部顶面与所述结合部底面的结合部侧面，所述第一结合部上有连通所述结合部顶面及所述结合部底面的第一结合孔；

所述右侧铁氧体磁芯单元具有右侧磁芯顶面、右侧磁芯底面及连接所述右侧磁芯顶面与所述右侧磁芯底面的且与所述左侧铁氧体磁芯单元相对应的右侧磁芯端面，所述第一被结合部系自所述右侧磁芯端面始向外延伸，所述第一被结合部具有被结合部顶面、被结合部底面及连接所述被结合部顶面与所述被结合部底面的被结合部侧面，所述第一被结合部上有连通所述被结合部顶面及所述被结合部底面的第一被结合孔；

所述结合部底面、所述左侧磁芯底面、所述右侧磁芯底面相平齐，所述被结合部顶面、所述左侧磁芯顶面、所述右侧磁芯顶面相平齐；

所述结合部顶面与所述被结合部底面相面接触，所述结合部侧面与所述右侧磁芯端面相面接触，所述被结合部侧面与所述左侧磁芯端面相面接触；

藉由第一连接件连接所述第一结合孔及所述第一被结合孔，以实现所述第一结合部与所述第一被结合部相固定结合；

优选地，所述第一连接件系非磁材料，进一步地，所述第一连接件系采用尼龙、聚四氟乙烯或胶木材料。

作为闭合铁氧体磁路结构的交变电磁场水处理装置的优选方案，所述激励线圈由激励线圈单元拼合而成，所述激励线圈单元与所述铁氧体磁芯单元一一对应；优选地，在相邻的两个所述激励线圈单元中，左侧激励线圈单元具有针状连接器，右侧激励线圈单元具有孔状连接器，藉由所述针状连接器与所述孔状连接器相连接，使得所述两个激励线圈单元相拼合。

作为闭合铁氧体磁路结构的交变电磁场水处理装置的优选方案，所述激励产生装置具有以串联方式连接的滤波器、差分放大器、脉冲整形电路、振动器及低导通高频功率场效应管。

本发明还提供了一种闭合铁氧体磁路结构的交变电磁场水处理方法，包含有以下步骤，

步骤S1，提供上述水处理装置；

步骤S2，激励产生装置向激励线圈送出激励信号，激励信号由随机方波脉冲激励产生，激励信号的大小呈正弦衰减变化；优选地，激励信号的最大幅值范围在12V-72V，衰减最后至0；再进一步地，相邻两个激励信号之间存在等待时间间隔，但每个激励信号的序列持续时间大于100ms；以及，

步骤S3，激励线圈通过铁氧体闭合磁路产生交变磁场，交变磁场激励产生高频电场，藉由交变磁场与高频电场相互激励以对水分子和/或水中离子相互作用，实现防垢除垢之目的。

与现有技术相比，本发明的优点至少在于：交变电磁场通过与水分子相互作用，借助循环水的流动载波沿管道处理工业循环水，除垢防垢效果明显，经实践证明本装置利用交变电磁场的作用还对循环水、给水等还具备杀菌除藻和防腐蚀效果。此外，改变铁氧体闭合磁路的连接方式，通过合理的设计使得各铁氧体磁芯单元无缝连接，这样会产生比较强的长闭合磁场，且磁力线是在同一平面内，容易形成近似圆环形的磁场。由这样的闭合磁场激励而产生交变电磁场，高效快捷，极大提高了水处理效率和水处理效果。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

图2为本发明一实施例中铁氧体闭合磁路的结构示意图。

图3为本发明一实施例中铁氧体闭合磁路的连接示意图。

图4为本发明另一实施例中铁氧体闭合磁路的结构示意图。

图5为本发明一实施例中的原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。

请参见图1，图中所示的是闭合铁氧体磁路结构的交变电磁场水处理装置。该水处理装置主要由铁氧体闭合磁路1、激励线圈2及激励产生装置3组成。

所述铁氧体闭合磁路1沿水传输管道4的外侧环绕设置。所述铁氧体闭合磁路1的结构为平面型近圆形（如图2所示）。所述铁氧体闭合磁路1由六个长条形的铁氧体磁芯单元10拼合而成。所述六个铁氧体磁芯单元10共同围成平面型近圆形（即，正六边形）。所述六个铁氧体磁芯单元10分别对应所述正六边形的六条边。如图3所示，在相邻排列的两个铁氧体磁芯单元10中，左侧铁氧体磁芯单元具有第一结合部101，而右侧铁氧体磁芯单元具有与所述第一结合部101互补的第一被结合部102，所述第一结合部101与所述第一被结合部102相固定结合。

具体地说，所述左侧铁氧体磁芯单元具有左侧磁芯顶面、左侧磁芯底面及连接所述左侧磁芯顶面与所述左侧磁芯底面的且与所述右侧铁氧体磁芯单元相对应的左侧磁芯端面。所述第一结合部101系自所述左侧磁芯端面始向外延伸。所述第一结合部101具有结合部顶面、结合部底面及连接所述结合部顶面与所述结合部底面的结合部侧面。所述第一结合部101上有连通所述结合部顶面及所述结合部底面的第一结合孔。

所述右侧铁氧体磁芯单元具有右侧磁芯顶面、右侧磁芯底面及连接所述右侧磁芯顶面与所述右侧磁芯底面的且与所述左侧铁氧体磁芯单元相对应的右侧磁芯端面。所述第一被结合部102系自所述右侧磁芯端面始向外延伸。所述第一被结合部102具有被结合部顶面、被结合部底面及连接所述被结合部顶面与所述被结合部底面的被结合部侧面。所述第一被结合部102上有连通所述被结合部顶面及所述被结合部底面的第一被结合孔。

所述结合部底面、所述左侧磁芯底面、所述右侧磁芯底面相平齐，所述被结合部顶面、所述左侧磁芯顶面、所述右侧磁芯顶面相平齐。

所述结合部顶面与所述被结合部底面相面接触，所述结合部侧面与所述右侧磁芯端面相面接触，所述被结合部侧面与所述左侧磁芯端面相面接触。

藉由第一连接件5连接所述第一结合孔及所述第一被结合孔，以实现所述第一结合部101与所述第一被结合部102相固定结合。

所述第一连接件5系非磁材料。进一步地，所述第一连接件5系采用尼龙、聚四氟乙烯或胶木材料。

所述激励线圈2缠绕于所述铁氧体闭合磁路1上。所述激励线圈2由激励线圈2单元拼合而成。所述激励线圈2单元与所述铁氧体磁芯单元10一一对应。本实施例中，在相邻的两个所述激励线圈2单元中，左侧激励线圈2单元具有针状连接器，右侧激励线圈2单元具有孔状连接器，藉由所述针状连接器与所述孔状连接器相连接，使得所述两个激励线圈2单元相拼合，从而，形成一个多圈闭合螺线环。

所述激励产生装置3用以提供交变衰减高频的激励信号。所述激励产生装置3与所述激励线圈2相对应。所述激励产生装置3为市售设备。所述激励产生装置3具有以串联方式连接的滤波器、差分放大器、脉冲整形电路、振动器及低导通高频功率场效应管。

使用过程：

依次包含以下步骤，

步骤S1，提供上述水处理装置。

步骤S2，激励产生装置3向激励线圈2送出激励信号，激励信号由随机方波脉冲激励产生，激励信号的大小呈正弦衰减变化。本实施例中，激励信号的最大幅值范围在28V，衰减时间常数39ms。相邻两个激励信号之间存在等待时间间隔，但每个激励信号的序列持续时间大于100ms。

步骤S3，激励线圈2通过铁氧体闭合磁路1产生交变磁场，交变磁场激励产生高频电场，藉由交变磁场与高频电场相互激励以对水分子和/或水中离子相互作用，实现防垢除垢之目的。

理论分析：

如图5所示，由麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场产生变化的磁场，而变化的磁场又产生变化的电场。这样，变化电场和变化磁场之间相互激发，交替产生，由近及远地在空间传播，利用电磁波与物质（电子、离子）的相互作用达到除垢防垢的水处理目的。通过闭合铁氧体磁芯产生交变磁场，交变磁场激励产生高频电场，电磁场相互激励与水分子和水中离子相互作用，达到防垢除垢、杀菌除菌目的。

如图4所示，在另一实施例中，所述铁氧体闭合磁路1由两个半圆环形的铁氧体磁芯单元10拼合而成。所述两个铁氧体磁芯单元10共同围成所述平面型圆形。

以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。